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論文

Superheavy element flerovium (element 114) is a volatile metal

Yakushev, A.*; Gates, J. M.*; T$"u$rler, A.*; Sch$"a$del, M.; D$"u$llmann, Ch. E.*; Ackermann, D.*; Andersson, L.-L.*; Block, M.*; Br$"u$chle, W.*; Dvorak, J.*; et al.

Inorganic Chemistry, 53(3), p.1624 - 1629, 2014/02

 被引用回数:51 パーセンタイル:1.81(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

金表面に対する114番元素フレロビウム(Fl)の吸着挙動に関するガスクロマトグラフ研究について報告する。実験対象としたFlは$$^{244}$$Pu($$^{48}$$Ca, 3-4n)$$^{288,289}$$Fl反応で合成し、反跳核分離装置を利用して$$^{48}$$Caビームから単離した。Fl及びその$$alpha$$壊変核種である112番元素コペルニシウム(Cn)、そしてその周期表上の同族である14族(Pb)及び12族(Hg)、並びに不活性ガスであるRnの吸着挙動を、等温クロマトグラフィー及び熱クロマトグラフィーを利用した実験装置で観測した。その結果、2個のFl原子が測定され、PbやHgとは異なり直ちに吸着することはなかったが、室温の金表面に吸着した。得られたFlの吸着挙動は、最も近い同族元素であるPbと比較してより不活性であると言えるが、金表面でのFlの吸着エンタルピーの下限値は、金とFlが金属-金属結合を形成することを示している。したがって、Flは同族元素中で最も反応性が低い元素であると言えるが、その性質は金属である。

論文

Rapid synthesis of radioactive transition-metal carbonyl complexes at ambient conditions

Even, J.*; Yakushev, A.*; D$"u$llmann, C. E.*; Dvorak, J.*; Eichler, R.*; Gothe, O.*; Hild, D.*; J$"a$ger, E.*; Khuyagbaatar, J.*; Kratz, J. V.*; et al.

Inorganic Chemistry, 51(12), p.6431 - 6433, 2012/06

 被引用回数:22 パーセンタイル:20.56(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

COを含んだガス中で核融合生成物あるいは核分裂生成物を減速し止めることによって、放射性遷移金属のカルボニル錯体を高い効率で簡易に合成することが可能であることを見いだした。特に、Mo, WそしてOsの錯体に注目し、実験条件として容易に得られる室温・約1気圧の条件下で容易に反応が起こることが明らかになった。合成された錯体は非常に揮発性が高いため、直接扱う場合もさらなる研究に利用する場合も、ガスの流れによってほとんど損失せず実験装置に搬送することが可能である。このような迅速合成技術は、半減期が短い核種を研究対象とする放射化学的な研究に特に有効であり、例えば超重元素の化学的性質研究などへの応用が期待される。

論文

First experiment at TASCA towards X-ray fingerprinting of element 115 decay chains

Forsberg, U.*; Golubev, P.*; Sarmiento, L. G.*; Jeppsson, J.*; Rudolph, D.*; Andersson, L.-L.*; Ackermann, D.*; 浅井 雅人; Block, M.*; Eberhardt, K.*; et al.

Acta Physica Polonica B, 43(2), p.305 - 311, 2012/02

$$^{48}$$Caビームとアクチノイド標的を用いて合成される超重元素の原子番号と質量数は、実験的に直接決定されておらず、新元素同定という意味では疑念が残る。本研究は、それらの超重元素の原子番号を特性X線の観測により直接同定することを目的とする。超重元素の合成と分離には、ドイツ重イオン研究所のガス充填型反跳核分離装置TASCAを用い、その焦点面に高効率の$$alpha$$-$$gamma$$-electron同時計数測定装置を構築した。反跳核の輸送効率と収束性を実測し、シミュレーションと比較した。115番元素のX線測定を実現するのに十分な性能を達成した。

論文

Experimental study of the $$^{238}$$U($$^{36}$$S, 3-5$$n$$)$$^{269-271}$$Hs reaction leading to the observation of $$^{270}$$Hs

Graeger, R.*; Ackermann, D.*; Chelnokov, M.*; Chepigin, V.*; D$"u$llmann, C. E.*; Dvorak, J.*; Even, J.*; Gorshkov, A.*; He${ss}$berger, F. P.*; Hild, D.*; et al.

Physical Review C, 81(6), p.061601_1 - 061601_5, 2010/06

 被引用回数:33 パーセンタイル:10.02(Physics, Nuclear)

The deformed doubly-magic nucleus $$^{270}$$Hs so far has only been observed as the four-neutron (4n) evaporation residue of the reaction $$^{26}$$Mg + $$^{248}$$Cm, where a maximum cross section of 3 pb was measured. Theoretical studies on the formation of $$^{270}$$Hs in the 4n evaporation channel of fusion reactions with different entrance channel asymmetry in the framework of a two-parameter Smoluchowski equation predict the reactions $$^{48}$$Ca + $$^{226}$$Ra and $$^{36}$$S + $$^{238}$$U to result in higher cross sections due to lower reaction Q-values. Here, we report on the first measurement of evaporation residues formed in the fusion reaction $$^{36}$$S + $$^{238}$$U and the observation of $$^{270}$$Hs, produced in the 4n evaporation channel, with a measured cross section of 0.8 pb at 51 MeV excitation energy. The one event cross section limits for the 3n, 4n, and 5n evaporation channels at 39 MeV excitation energy are 2.9 pb, while the cross section limits of the 3n and 5n channel at 51 MeV are 1.5 pb. This is significantly lower than the 5n cross section of the $$^{26}$$Mg + $$^{248}$$Cm reaction at a similar excitation energy.

論文

Cross section limits for the $$^{248}$$Cm($$^{25}$$Mg, 4$$n$$-5$$n$$)$$^{268,269}$$Hs reactions

Dvorak, J.*; Br$"u$chle, W.*; D$"u$llmann, Ch. E.*; Dvorakova, Z.*; Eberhardt, K.*; Eichler, R.*; J$"a$ger, E.*; 永目 諭一郎; Qin, Z.*; Sch$"a$del, M.*; et al.

Physical Review C, 79(3), p.037602_1 - 037602_4, 2009/05

 被引用回数:14 パーセンタイル:28.8(Physics, Nuclear)

$$^{248}$$Cm+$$^{25}$$Mg核融合反応で、108番元素ハッシウム同位体$$^{268}$$Hs並びに$$^{269}$$Hsの合成を試みた。核種の分離,同定には迅速気相化学分離装置を用いて行ったが、それぞれの核種に起因する$$alpha$$壊変は観測されなかった。これより、$$^{248}$$Cm($$^{25}$$Mg, 4$$n$$)$$^{269}$$Hs反応に対する断面積の上限として、0.4pbという値を得た。一方、$$^{248}$$Cm($$^{25}$$Mg, 5$$n$$)反応で生成する未知核種$$^{268}$$Hsの半減期を、理論に基づく0.5秒と仮定すると、生成断面積の上限は1.3pbとなった。これらの値は、$$^{26}$$Mgビームを用いた場合と比較してきわめて小さく、入射粒子の中性子数の効果を示唆している。

論文

Observation of the 3$$n$$ evaporation channel in the complete hot-fusion reaction $$^{26}$$Mg + $$^{248}$$Cm leading to the new superheavy nuclide $$^{271}$$Hs

Dvorak, J.*; Br$"u$chle, W.*; Chelnokov, M.*; D$"u$llmann, Ch. E.*; Dvorakova, Z.*; Eberhardt, K.*; J$"a$ger, E.*; Kr$"u$cken, R.*; Kuznetsov, A.*; 永目 諭一郎; et al.

Physical Review Letters, 100(13), p.132503_1 - 132503_4, 2008/04

$$^{248}$$Cm+$$^{26}$$Mg反応で生成する108番元素ハッシウム(Hs)同位体の生成断面積を迅速気相化学分離装置COMPACTを用いて測定した。入射重イオン$$^{26}$$Mgのエネルギーを変化させ$$^{248}$$Cm($$^{26}$$Mg, $$xn$$)反応の励起関数を求めたところ、比較的軽い重イオンとアクチノイドターゲットを組合せた反応、いわゆるHot-fusion反応での3$$n$$蒸発過程が初めて観測された。この蒸発過程で生成する新しい超重核種$$^{271}$$Hsを同定することに成功した。

論文

Observation of the 3$$n$$ evaporation channel in the complete hot-fusion reaction $$^{26}$$Mg+$$^{248}$$Cm leading to the new superheavy nuclide $$^{271}$$Hs

Dvorak, J.*; Br$"u$chle, W.*; Chelnokov, M.*; D$"u$llmann, Ch. E.*; Dvorakova, Z.*; Eberhardt, K.*; J$"a$ger, E.*; Kr$"u$cken, R.*; Kuznetsov, A.*; 永目 諭一郎; et al.

Physical Review Letters, 100(13), p.132503_1 - 132503_4, 2008/04

 被引用回数:94 パーセンタイル:5.03(Physics, Multidisciplinary)

By using the complete fusion reaction $$^{26}$$Mg+$$^{248}$$Cm, superheavy nuclide $$^{271}$$Hs was produced in the 3$$n$$ evaporation channel. The experiment was carried out at UNILAC in GSI, Darmstadt, Germany. The fusion products were separated from other reaction products by using an online chemical separation and detection system. The new isotope $$^{271}$$Hs (Z=108) was identified by its $$alpha$$ decay properties and excitation functins as function of bombading energy of $$^{26}$$Mg, where excitation functions for 4$$n$$ and 5$$n$$ channel isotopes $$^{270,269}$$Hs were also observed. The $$^{271}$$Hs was produced at bombarding energy well below the Bass barrier. Because of the prolate deformation of $$^{238}$$U, Coulomb barrier decreases at polar collisions, allowing the system to fuse even in sub-barrier energies.

論文

Doubly magic nucleus $$^{270}_{108}$$Hs$$_{162}$$

Dvorak, J.*; Br$"u$chle, W.*; Chelnokov, M.*; Dressler, R.*; D$"u$llmann, Ch. E.*; Eberhardt, K.*; Gorshkov, V.*; J$"a$ger, E.*; Kr$"u$cken, R.*; Kuznetsov, A.*; et al.

Physical Review Letters, 97(24), p.242501_1 - 242501_4, 2006/12

 被引用回数:117 パーセンタイル:4.05(Physics, Multidisciplinary)

超重核領域で理論的に予想されていた変形した二重魔法核$$^{270}_{108}$$Hs$$_{162}$$を初めて実験的に確認した。実験はドイツ重イオン研究所(GSI)で行った。$$^{248}$$Cm+$$^{26}$$Mg反応で合成されたHs同位体を、迅速気相化学分離法で選択に分離し、$$alpha$$壊変エネルギーとそれに伴う15事象の壊変連鎖から$$^{270}_{108}$$Hsを同定した。また$$alpha$$壊変エネルギーから$$Q_{alpha}$$値を$$9.02 pm 0.03$$と決定した。$$^{270}_{108}$$Hsの生成断面積は約3pbであった。

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